Puls sensori: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Loyihaning tavsifi

Bu loyiha kiyiladigan foydalanuvchining sog'lig'ini hisobga oladigan taqiladigan kiyimni loyihalash va yaratish haqida.

Uning maqsadi ekzoskelet kabi harakat qilishdir, uning vazifasi tashvish yoki stressli vaziyatlarda foydalanuvchini tanadagi bosim nuqtalarida tebranish chiqarib, dam olish va tinchlantirishdir.

Vibratsiyali dvigatel yoqiladi, fotopletismografik impuls sensori ma'lum vaqt davomida tezlashtirilgan qattiq pulsatsiyalarni oladi. Puls tezligi pasayganda, ya'ni foydalanuvchi tinchlandi, tebranish to'xtaydi.

Xulosa sifatida qisqacha fikr

Ushbu loyiha tufayli biz mashg'ulotlarda olgan bilimlarimizning bir qismini amalda qo'llay oldik, bunda biz har xil sensorlar va dvigatellardan foydalangan holda bir nechta elektr zanjirlar ustida ishlaymiz: kiyinish - bu tashvish yoki foydalanuvchini tinchlantiradigan kiyim. stressli vaziyatlar.

Ushbu loyiha yordamida biz nafaqat homiyni loyihalash va tikishda ijodiy qismini, balki muhandislik sohasini ham ishlab chiqdik va biz ularni bitta loyihada birlashtirdik.

Shuningdek, biz protoboardda elektr zanjirini yaratishda va uni komponentlarni lehimlashda LilyPad Arduino -ga o'tkazishda elektr bilimlarini amalda qo'llaymiz.

Ta'minotlar

Fotopletizmografik puls sensori (analog kirish)

Puls sensori-bu Arduino-ning yurak urish tezligi sensori. Sensorning ikki tomoni bor, bir tomondan LED atrofdagi yorug'lik sensori bilan joylashtirilgan, boshqa tomonida esa ba'zi sxemalar mavjud. Bu kuchaytirish va shovqinlarni bekor qilish uchun javobgardir. Sensorning old tomonidagi svetodiod inson tanasining tomiriga joylashtirilgan.

Bu LED to'g'ridan -to'g'ri tomirga tushadigan nur chiqaradi. Tomirlar ichida faqat qon pompalanayotganda qon oqimi bo'ladi, shuning uchun agar biz qon oqimini kuzatadigan bo'lsak, yurak urishini ham kuzata olamiz. Agar qon oqimi aniqlansa, u holda yorug'lik sensori ko'proq nurni oladi, chunki ular qon bilan aks etadi, qabul qilingan yorug'likdagi bu kichik o'zgarish yurak urish tezligini aniqlash uchun tahlil qilinadi.

U uchta simga ega: birinchisi tizimga ulangan, ikkinchisi +5V kuchlanishli, uchinchisi pulsatsiyalanuvchi chiqish signalidir.

Loyihada bitta impuls sensori ishlatiladi. U qattiq pulsatsiyani aniqlash uchun bilak ostiga qo'yilgan.

Vibratsiyali vosita (analog chiqishi)

Bu komponent signal olganda tebranadigan shahar motoridir. Agar u boshqa qabul qilmasa, u to'xtaydi.

Loyihada bilak va qo'lda joylashgan uch xil bo'shashtiruvchi nuqtadan foydalanuvchini tinchlantirish uchun uchta tebranish dvigateli ishlatiladi.

Arduino Uno

Arduino Uno-bu ochiq manbali mikrokontroller va Arduino.cc tomonidan ishlab chiqilgan karta, raqamli va analog kirish/chiqish pinlari to'plami bilan jihozlangan. Shuningdek, u 14 ta raqamli pin, 6 ta analog pinli va Arduino IDE (Integrated Development Environment) bilan B tipidagi USB kabeli orqali dasturlashtirilishi mumkin.

Elektr sim

Elektr simlari - elektr energiyasini bir joydan ikkinchi joyga o'tkazadigan o'tkazgichlar.

Loyihada biz ularni Bakelit plastinkasida payvandlangan elektr zanjirini Arduino pinlariga ulash uchun ishlatdik.

Boshqa materiallar:

- Bilaguzuk

- Qora ip

- Qora bo'yoq

- Mato

Asboblar:

- Payvandchi

- Qaychi

- Ignalilar

- karton qo'l manikeni

1 -qadam:

Birinchidan, biz elektr zanjirini protoboard yordamida qildik, shunda biz qanday komponentlardan foydalanishni xohlayotganimizni aniqlay olamiz.

2 -qadam:

Keyin biz maneken ichiga joylashtirmoqchi bo'lgan yakuniy sxemani qalay lehim yordamida komponentlarni lehimlash orqali qildik. Devor yuqoridagi fotosuratga o'xshash bo'lishi kerak.

Har bir kabel Arduino Uno -ning mos keladigan portiga ulangan bo'lishi kerak va izolyatsion lenta yordamida qisqa tutashuvlarning oldini olish uchun simlarning elektr qismini yopish tavsiya etiladi.

3 -qadam:

Biz kodni Arduino dasturi yordamida dasturlashtirdik va uni USB kabeli yordamida Arduino -ga zaryad qildik.

// past chastotalarni filtrlash uchun bufer#aniqlash BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// yurak urish algoritmi

#define THRESHOLD 4 // aniqlash chegarasi belgisiz uzun t; // oxirgi aniqlangan yurak urishi float lastData; int lastBpm;

bo'sh o'rnatish () {

// ketma -ket aloqani sekundiga 9600 bitda ishga tushirish: Serial.begin (9600); pinMode (6, OUTPUT); // vibratorni 1 pinli rejim (11, OUTPUT); // vibratorni 2 pinli rejim (9, OUTPUT); // vibratorni e'lon qilish 3}

void loop () {

// sensordan kirishni 0 analog pinidagi o'qish va qayta ishlash: float ishlov berilganData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // ketma -ket plotterdan foydalanish uchun buni izohlamang

agar (ProcessData> THRESHOLD) // bu qiymatdan yuqori bo'lsa, yurak urishi hisoblanadi

{if (lastData <THRESHOLD) // biz chegarani birinchi marta buzganimizda BPMni hisoblaymiz {int bpm = 60000 /(millis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("Yangi yurak urishi:"); Ketma -ket chop etish (bpm); // bpms Serial.println ("bpm") ekranida ko'rsatish;

agar (bpm> = 95) {// agar bpm 95 yoki 95 dan yuqori bo'lsa …

analogWrite (6, 222); // vibrator 1 tebranadi

analogWrite (11, 222); // vibrator 2 analogWrite tebranadi (9, 222); // vibrator 3 tebranadi} boshqacha {// bo'lmasa (bpm 95 dan past)… analogWrite (6, 0); // vibrator 1 analogWrite (11, 0) tebranmaydi; // vibrator 2 tebranmaydi analogWrite (9, 0); // vibrator 3 tebranmaydi}} lastBpm = bpm; t = millis (); }} lastData = qayta ishlangan ma'lumotlar; kechikish (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (suzuvchi) qiymat; bPos ++; agar (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } float o'rtacha = 0; uchun (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {o'rtacha+= buf ; } return (float) val - o'rtacha / (float) BSIZE; }

4 -qadam:

Loyihalash jarayonida tebranish dvigatellarini qaerga qo'yish kerakligini bilish uchun tanadagi bosim nuqtalarining joylashishini hisobga olish kerak edi va biz ulardan uchtasini tanladik.

5 -qadam:

Kiyinadigan kiyimni olish uchun, avval mahsulot ko'rsatmalariga muvofiq, qora bo'yoq yordamida bo'yalgan bilaguzukni bo'yadik.

6 -qadam:

Biz bilaguzukni qo'lga kiritgandan so'ng, biz kartondan yasalgan manekenda to'rtta teshik qildik. Ulardan uchtasi biz elektr zanjirida ishlatilgan uchta tebranish dvigatelini chiqarish uchun qilingan, ikkinchisi esa impuls sensorini maneken bilagiga joylashtirish uchun qilingan. Bundan tashqari, biz oxirgi sensori ko'rinadigan bo'lishi uchun bilaguzukni ham kesib tashladik.

7 -qadam:

Keyinchalik, biz USB kabelini kompyuterdan Arduino kartasiga ulab, elektr simini uzib qo'yish uchun karton qo'lning pastki qismida oxirgi teshik qildik. Hammasi yaxshi ishlaganini tekshirish uchun biz oxirgi testni o'tkazdik.

8 -qadam:

Mahsulotimizga yanada moslashtirilgan dizayn berish uchun biz granat rangdagi aylana chizamiz va kesib tashlaymiz, so'ngra yurak urishining elektr chizig'ini aks ettiruvchi chiziqlar tikamiz.

9 -qadam:

Nihoyat, qora bilaguzuk tebranish dvigatellarini yopganida, biz ularning o'rnini bilish uchun taqiladigan asbobga uchta kichik yurakni kesib, tikib qo'ydik.